[實用新型]基于平面變壓器的可控硅恒流驅動電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120404837.4
• 申請日: 2011-10-22
• 公開（公告）號: CN202334273U
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 史麗萍;胡泳軍;劉金虹;趙井貴;陳麗兵
• 申請（專利權）人: 徐州上若伏安電氣有限公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

硅的驅動電路，可控硅廣泛應用于可控整流、有源逆變、交流調壓、變頻器、無觸點功率開關等領域。

背景技術

??晶閘管又稱可控硅，是硅晶體閘流管的簡稱。是一種大功率半導體器件，出現(xiàn)于70年代。它的出現(xiàn)使半導體器件由弱電領域擴展到強電領域。利用其整流可控特性可方便地對大功率電源進行控制和變換。它具有體積小、重量輕、耐壓高、容量大、無噪聲、壽命長、容量大（正向平均電流達千安、正向耐壓達數(shù)千伏）。晶閘管也像半導體二極管那樣具有單向導電性，但它的導通時間是可控的（可控硅），主要用于整流、逆變、調壓及開關等方面。它有普通型、雙向型和可關斷型等。使用維護簡單、控制靈敏等優(yōu)點，所以在工業(yè)生產上得到了廣泛的應用。如何能夠穩(wěn)定而高效的驅動可控硅，是能否使用好可控硅的關鍵。

??平面變壓器的優(yōu)點主要集中在較低的漏感值和交流阻抗。繞組問的間隙越大意味著漏感越大，也就產生更高的能量損失。平面變壓器利用銅箔與電路板間的緊密結合，使得在相鄰的匝數(shù)層間的間隙非常的小，因此能量損耗也就很小了。在平面型變壓器里，其“繞組”是做在印制電路板上的扁平傳導導線或是直接用銅泊。扁平的幾何形狀降低了開關頻率較高時趨膚效應的損耗，也就是渦流損耗。因此，能最有效地利用銅導體的表面導電性能，效率要比傳統(tǒng)變壓器高得多。另外，平面變壓器體積小，便于減小驅動器的整體體積，無需人工繞線，一致性好，并且成本也低于繞線變壓器。

實用新型內容

??本實用新型提供了一種采用基于平面變壓器的可控硅驅動電路，其優(yōu)點在于能夠輸出可編程恒定電流，體積小，效率可高達90%。

??為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現(xiàn)：該實用新型包括FPGA的內部邏輯控制部分，基于平面變壓器的推挽電路部分，同步整流電路部分和可編程恒定電流部分，通過FPGA的內部邏輯控制電路控制推挽電路的兩個MOS管輪流導通，再經過同步整流電路整流，輸出恒定的電流，驅動可控硅導通。由于可控硅的門極呈現(xiàn)二極管特性，使用恒流驅動可以避免過高的驅動電流將其燒毀。通過FPGA控制比較器的參考電壓就可以輸出不同的驅動電流。

??有益效果：該實用新型能夠輸出可編程恒定驅動電流，體積小，效率可高達90%。

附圖說明

??圖1是基于平面變壓器的可控硅驅動電路拓撲圖。

??圖2是FPGA內部的邏輯控制電路拓撲圖。

??圖3是基于平面變壓器的推挽電路拓撲圖。

??圖4是同步整流電路拓撲圖。

??圖5是可編程限流電路拓撲圖。

具體實現(xiàn)方式

??見圖1，基于平面變壓器的可控硅驅動電路，包括FPGA邏輯控制部分、基于平面變壓器的推挽電路部分、同步整流部分、可編程恒定電流部分組成。

??見圖2，F(xiàn)PGA通過內部的觸發(fā)器，分離出互補的兩個信號，分別驅動推挽電路的兩個MOS管，使兩個MOS管互補導通。

??見圖3，推挽電路的兩個MOS管接收FPGA的驅動信號互補導通。通過平面變壓器輸出電壓信號

??見圖4，通過同步整流電路，同步整流是為了降低二極管的管壓降，使輸出得到穩(wěn)定電壓驅動可控硅。

??見圖5，通過限流電路，限制MOS管的電流，當過流時，通過限流電路給FPGA輸送關斷驅動信號，使電路處于關斷狀態(tài)，使輸出處于恒流狀態(tài)，保護驅動的可靠性和穩(wěn)定性。?